北京市大兴区2022-2023学年高三上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2023-02-01 类型：期末考试

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一、单选题

1. 科学家研究发现 $N_{2}$ 分子在半导体光催化的作用下可被捕获转化为 ${NH}_{3}$ (过程如图所示)。下列说法错误的是（）

A、 ${NH}_{3}$ 分子中 $N$ 原子杂化方式为 ${sp}^{3}$ B、 ${NH}_{3}$ 和 $H_{2} O$ 的空间结构相同 C、反应的化学方程式： $2 N_{2} + 6 H_{2} O \begin{matrix} \underline{\underline{催化剂}} \end{matrix} 4 {NH}_{3} + 3 O_{2}$ D、该过程可以实现太阳能向化学能的转化

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2. 下列化学用语或图示表达错误的是（）

A、 $NaOH$ 的电子式： B、中子数为1的氢原子 $_{1}^{2} H$ C、乙醇的分子式： $C_{2} H_{5} OH$ D、氯离子的结构示意图：

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3. 下列有关物质性质(或用途)的描述中，不涉及氧化还原反应的是（）

A、 $Cu$ 片遇稀 ${HNO}_{3}$ 生成无色气体 B、新制氯水久置变为无色 C、常温下，铝制容器盛装浓硫酸 D、明矾 $[KAI {({SO}_{4})}_{2} \cdot 12 H_{2} O]$ 作净水剂

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4. 下列方程式与所给事实不相符的是（）

A、 ${Na}_{2} O_{2}$ 吸收 ${CO}_{2}$ 作供氧剂： $2 {Na}_{2} O_{2} + 2 {CO}_{2} = 2 {Na}_{2} {CO}_{3} + O_{2}$ B、 $H_{2} S$ 溶液中通入 ${Cl}_{2}$ ，生成黄色沉淀： $H_{2} S + {Cl}_{2} = S ↓ + 2 HCl$ C、 $Mg {(OH)}_{2}$ 悬浊液中滴加足量 ${FeCl}_{3}$ 溶液，出现红褐色沉淀： $3 Mg {(OH)}_{2} + 2 {Fe}^{3 +} = 2 Fe {(OH)}_{3} + 3 {Mg}^{2 +}$ D、 ${NaHCO}_{3}$ 溶液中滴加少量 $Ca {(OH)}_{2}$ 溶液，出现白色沉淀： ${HCO}_{3}^{-} + {Ca}^{2 +} + {OH}^{-} = {CaCO}_{3} ↓ + H_{2} O$

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5. 已知： ${NaClO}_{3} + H_{2} O_{2} + H_{2} {SO}_{4} \to {ClO}_{2} ↑ + {Na}_{2} {SO}_{4} + H_{2} O + O_{2} ↑$ (未配平)。下列说法错误的是（）

A、氯酸钠是强电解质 B、 $H_{2} O_{2}$ 中含有极性键和非极性键 C、产物中 ${ClO}_{2}$ 与 $O_{2}$ 的物质的量之比为2：1 D、每转移 $1 mol$ 电子，生成标准状况下 $5.6 {LO}_{2}$

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6. X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，X元素基态原子的最外层电子排布式为 $2 s^{2} 2 p^{4}$ 。下列说法错误的是（）

X

Y

Z

W

A、离子半径： $Z^{2 -} < W^{-}$ B、还原性： $Z^{2 -} > W^{-}$ C、酸性： $H_{3} {YO}_{4} < H_{2} {ZO}_{4}$ D、氢化物稳定性： $H_{2} X > H_{2} Z$

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7. 联氨(N₂H₄)可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示：

下列说法错误的是（）

A、 $N_{2} H_{4}$ 分子的共价键只有 $s - p σ$ 键 B、 $N_{2} H_{4}$ 具有还原性，在一定条件下可被 $O_{2}$ 氧化 C、②中反应产物是 ${[Cu {({NH}_{3})}_{2}]}^{+}$ 而不是 ${[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{+}$ ，说明 ${[Cu {({NH}_{3})}_{2}]}^{+}$ 相对较稳定 D、③中发生反应： $4 {[Cu {({NH}_{3})}_{2}]}^{+} + O_{2} + 8 {NH}_{3} \cdot H_{2} O = 4 {[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +} + 4 {OH}^{-} + 6 H_{2} O$

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8. 我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图所示)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是（）

A、分子式为 $C_{15} H_{8} O_{4}$ B、分子中所有碳原子一定共平面 C、1mol该物质最多能与7mol $H_{2}$ ，发生加成反应 D、1mol该物质最多可与2mol ${Br}_{2}$ ，反应

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9. 下列实验中，不能达到实验目的的是

实验室制取氨气	检验产物乙炔	检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化硫	证明溶解度：AgCl>AgI

A	B	C	D

A、A B、B C、C D、D

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10. 已知：

H_{2} (g) + I_{2} (g) ⇌ 2HI (g) Δ H < 0

现将三个相同容积的密闭容器中按不同方式投入反应物发生反应。相关数据见下表：

	容器1	容器2	容器3
反应温度(℃)	400	400	500
起始量	1mol $H_{2}$ 、1mol $I_{2}$ (g)	2mol HI	1mol $H_{2}$ 、1mol $I_{2}$ (g)
平衡浓度 $c (HI) / mol \cdot L^{- 1}$	$c_{1}$	$c_{2}$	$c_{3}$
平衡转化率 $α$	$α_{1} (H_{_{2}})$	$α_{2} (HI)$	$α_{3} {(H)}_{2}$
平衡常数	$K_{1}$	$K_{2}$	$K_{3}$

下列各项关系错误的是（）

A、

c_{1} = c_{2} > c_{3}

B、

K_{1} = K_{2} < K_{3}

C、

α_{1} (H_{2}) > α_{3} (H_{2})

D、

α_{1} (H_{2}) + α_{2} (HI) = 1

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11. 一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO₄溶液的有机高聚物为固态电解质，电池总反应为： ${MnO}_{2} + \frac{1}{2} Zn + (1 + \frac{x}{6}) H_{2} O + \frac{1}{6} {ZnSO}_{4} ⇌_{充电}^{放电} MnOOH + \frac{1}{6} [{ZnSO}_{4} \cdot 3 Zn {(OH)}_{2} \cdot {xH}_{2} O]$ 。
下列说法错误的是（）

A、放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极 B、充电时，阴极反应： ${MnO}_{2} + e^{-} + H_{2} O = MnOOH + {OH}^{-}$ C、有机高聚物中含有极性键、非极性键和氢键 D、合成有机高聚物的单体：

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12. 常温下，以酚酞作指示剂，用 $0.1 mol \cdot L^{- 1}$ 的 $NaOH$ 溶液滴定 $20.00 mL 0.1 mol \cdot L^{- 1}$ 的二元酸 $H_{2} A$ 溶液(变化关系如图所示)。下列说法错误的是（）

A、 $H_{2} A$ 的电离方程式为： $H_{2} A = {HA}^{-} + H^{+}$ ； ${HA}^{-} ⇌ A^{2 -} + H^{+}$ B、当 $V (NaOH) = 0 mL$ 时， $c ({HA}^{-}) + c (A^{2 -}) = 0.1 mol \cdot L^{- 1}$ C、当 $V (NaOH) = 20.00 mL$ 时， $c ({Na}^{+}) = c ({HA}^{-}) + 2 c (A^{2 -})$ D、当 $V (NaOH) = 30.00 mL$ 时， $c ({Na}^{+}) < 2 c (A^{2 -}) + c ({HA}^{-})$

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13. 利用NH₃可以消除氮氧化物对环境的污染。除去NO的主要反应为： $4 {NH}_{3} (g) + 6 NO (g) ⇌ 5 N_{2} (g) + 6 H_{2} O (l) Δ H < 0$ 。某研究小组将4molNH₃和6molNO充入2L密闭容器中，在有氧和无氧条件下，分别测得NO的转化率随温度变化的情况如图所示。下列说法错误的是（）

A、在 $5 min$ 内，温度由 $420 K$ 升高到 $580 K$ ，该段时间内化学反应速率 $v (NO) = 0.342 mol \cdot L^{- 1} \cdot \min^{- 1}$ B、相同条件下， $O_{2}$ 的存在有利于 $NO$ 的去除 C、在有氧条件下，温度升高到 $580 K$ 之后，NO转化率降低的原因可能是平衡逆向移动 D、在无氧条件下，温度由 $420 K$ 升高到 $580 K$ 时，平衡逆向移动

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14. 某实验小组同学做电解CuCl₂溶液实验，发现电解后(电极未从溶液中取出)阴极上析出的铜会消失。为探究铜“消失”的原因，该小组同学用不同电解质溶液(足量)、在相同时间内进行如下实验。

装置	序号	电解质溶液	实验现象(电解后)
	I	${CuSO}_{4}$ 溶液	溶液仍呈蓝色，附着的铜层无明显变化
	II	稀 ${CuCl}_{2}$ 溶液	溶液由蓝色开始变为浅黄绿色，2min后溶液变浑浊
	III	浓 ${CuCl}_{2}$ 溶液	溶液由绿色逐渐变为深黄绿色(略黑)，附着的铜层变薄

已知：① $Cu + {Cu}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} = 2 CuCl ↓$ ② $CuCl + {Cl}^{-} = {[{CuCl}_{2}]}^{-}$ (无色)③ ${[{CuCl}_{4}]}^{2 -}$ ；黄色

下列分析错误的是（）

A、电解后

{CuSO}_{4}

溶液的

pH

减小，原因是

{Cu}^{2 +} + 2 H_{2} O ⇌ Cu {(OH)}_{2} + 2 H^{+}

B、浓

{CuCl}_{2}

溶液呈绿色原因是

c ({Cl}^{-})

增大，

{[Cu {(H_{2} O)}_{4}]}^{2 +} + 4 {Cl}^{-} ⇌ {[{CuCl}_{4}]}^{2 -} + 4 H_{2} O

平衡正向移动 C、II中溶液变浑浊，推测难溶物为

CuCl

D、III中溶液变为深黄绿色，推测原因是

{[Cu {(H_{2} O)}_{4}]}^{2 +} \to {[{CuCl}_{2}]}^{-} \to {[{CuCl}_{4}]}^{2 -}

，溶液中

c ({[{CuCl}_{4}]}^{2 -})

增大

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二、综合题

15. 锌及其化合物在材料和药物领域具有重要应用。回答下列问题：

(1)、写出基态 ${Zn}^{2 +}$ 的价层电子排布式。

(2)、黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 $Zn$ 和 $Cu$ 组成。已知第一电离能 $I_{1} (Zn)$ 大于 $I_{1} (Cu)$ ，从原子结构的角度分析原因：。

(3)、硫酸锌溶于过量的氨水，可形成配合物 $[Zn {({NH}_{3})}_{4}] {SO}_{4}$ ，写出反应的离子方程式。 ${SO}_{4}^{2 -}$ 的空间结构是。

(4)、硒化锌(ZnSe)晶体是一种常用的红外材料，其晶胞形状为立方体，结构如图。

已知：阿伏加德罗常数为 $N_{A}$ ， $1 nm = 10^{- 9} m$ ，硒化锌的摩尔质量为 $Mg \cdot {mol}^{- 1}$ ，该晶胞密度为 $ρ g \cdot {cm}^{- 3}$ ，计算该晶胞的边长为 $nm$ 。(列出计算式)

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16. 二氧化碳的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。

(1)、I.利用 ${CO}_{2}$ 和 $H_{2}$ 合成甲醇，涉及的主要反应如下：
已知：a. ${CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{3} OH (g) + H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 49.5 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

b. $CO (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{3} OH (g) Δ H_{2} = - 90.4 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

c. ${CO}_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ CO (g) + H_{2} O (g) Δ H_{3}$

计算 ${ΔH}_{3} =$ 。

(2)、一定条件下，向密闭容器中充入物质的量之比为1：3的 ${CO}_{2}$ 和 $H_{2}$ 发生上述反应，使用不同催化剂经相同反应时间， ${CO}_{2}$ 的转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图所示：

甲醇的选择性 $= \frac{n ({CH}_{3} OH)}{n (CO) + n ({CH}_{3} OH)} \times 100 %$

①210-270℃间，在甲醇的选择性上，催化效果较好的是。

②210-270℃间，催化剂2条件下 ${CO}_{2}$ 的转化率随温度的升高而增大，可能原因为。

(3)、II.工业上用 ${CO}_{2}$ 和 ${NH}_{3}$ 通过如下反应合成尿素 $[CO {({NH}_{2})}_{2}]$ ： $2 {NH}_{3} (g) + {CO}_{2} (g) ⇌ CO {({NH}_{2})}_{2} (s) + H_{2} O (g)$ 。t℃时，向容积恒定为 $2 L$ 的密闭容器中充入 $2.0 {molNH}_{3}$ 和 $1.6 {molCO}_{2}$ 发生反应。
下列能说明反应达到化学平衡状态的是(填字母)。

a.相同时间内， $6 molN - H$ 键断裂，同时有 $2 molH - O$ 键形成

b.容器内气体总压强不再变化

c. $2 v_{正} {(NH)}_{3} = v_{逆} {(CO)}_{2}$

d.容器内气体的密度不再改变

(4)、 ${CO}_{2}$ 的物质的量随时间的变化如下表所示：

时间/min

0

30

70

80

100

$n {(CO)}_{2} / mol$

1.6

l.0

0.8

0.8

0.8

${CO}_{2}$ 的平衡转化率为；t℃时，该反应的平衡常数K=。

(5)、III.中科院研究所利用 ${CO}_{2}$ 和甲酸(HCOOH)的相互转化设计并实现了一种可逆的水系金属二氧化碳电池，结构如图所示：

放电时，正极上的电极反应为；若电池工作时产生a库仑的电量，则理论上消耗锌的质量为g。(已知：转移1mol电子所产生的电量为96500库仑)

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17. 黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：

已知：

回答问题：

(1)、 $C_{3} H_{6}$ 为链状结构，该分子中含有的官能团是。

(2)、A→B的反应类型为。

(3)、D的结构简式为。

(4)、C＋E→F的化学方程式是。

(5)、下列关于F和G的说法正确的是（）。
a．F和G互为同分异构体

b．G在空气中能稳定存在

c．F和G可以利用 ${FeCl}_{3}$ 溶液进行鉴别

d.1molF与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2molNaOH

(6)、已知：， G制备M的过程如下：

P、Q分别为、。

(7)、写出M到黄酮哌酯的反应方程式。

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18. 红矶钠 $({Na}_{2} {Cr}_{2} O_{7} \cdot 2 H_{2} O)$ 是重要的化工原料，工业上以铬铁矿( $FeO \cdot {Cr}_{2} O_{3}$ ，含少量 ${Al}_{2} O_{3}$ 、 ${SiO}_{2}$ )为主要原料制备红矾钠的工艺流程如下：
已知：i. $2 {CrO}_{4}^{2 -} + 2 H^{+} ⇌ {Cr}_{2} O_{7}^{2 -} + H_{2} O$ ii. ${AlO}_{2}^{-} + H^{+} + H_{2} O = Al {(OH)}_{3} ↓$
回答下列问题：

(1)、焙烧铬铁矿生成 ${Na}_{2} {CrO}_{4}$ ，并将 ${Al}_{2} O_{3}$ 和 ${SiO}_{2}$ 转化为可溶性钠盐。
①焙烧时为加快反应速率，可采取的措施是。

②生成 ${Na}_{2} {CrO}_{4}$ 的化学方程式如下，将其补充完整：。

□ $FeO \cdot {Cr}_{2} O_{3}$ ＋□ ${Na}_{2} {CO}_{3} + 7 O_{2} =$ □_＋□ ${Na}_{2} {CrO}_{4}$ ＋□ ${CO}_{2}$

(2)、滤液2中含有的溶质有： ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 、。

(3)、中和时 $pH$ 的理论范围为4.5～9.3，调控 $pH$ 不过高也不能过低的理由。

(4)、酸化后所得溶液中主要含有 ${Na}_{2} {Cr}_{2} O_{7}$ 和 ${Na}_{2} {SO}_{4}$ 。

①结晶时，将混合溶液加热浓缩、(填操作)、冷却结晶、过滤得到红矾钠晶体。

②滤液5最适宜返回上述流程中，参与循环再利用。

(5)、工业上还可用膜电解技术(装置如图所示)，以 ${Na}_{2} {CrO}_{4}$ 为主要原料制备 ${Na}_{2} {Cr}_{2} O_{7}$ ，结合化学用语简述制备 ${Na}_{2} {Cr}_{2} O_{7}$ 的原理：。

(6)、 ${Na}_{2} {Cr}_{2} O_{7}$ 可用于测定水体的COD(COD是指每升水样中还原性物质被氧化所需要 $O_{2}$ 的质量)。现有某水样 $100.00 mL$ ，酸化后加入 $c_{1} mol \cdot L^{- 1}$ 的 ${Na}_{2} {Cr}_{2} O_{7}$ 溶液 $V_{1} mL$ ，使水样中的还原性物质完全被氧化；再用 $c_{2} mol \cdot L^{- 1}$ 的 ${FeSO}_{4}$ 溶液滴定剩余的 ${Cr}_{2} O_{7}^{2 -}$ ，消耗 ${FeSO}_{4}$ 溶液 $V_{2} mL$ ，则该水样的 $COD$ 为 $mg \cdot L^{- 1}$ 。【 ${Cr}_{2} O_{7}^{2 -}$ 被还原为 ${Cr}^{3 +}$ ；换算关系： $1 {molNa}_{2} {Cr}_{2} O_{7} ~ 4.8 \times 10^{4} {mgO}_{2}$ 】

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19. 某校化学兴趣小组探究SO₂与FeCl₃溶液的反应。

资料：铁氰化钾 $(K_{3} [Fe {(CN)}_{6}])$ 可以与Fe²⁺形成蓝色沉淀，常用于Fe²⁺检验。

(1)、实验室常用70%硫酸与亚硫酸钠固体制备SO₂ ，写出反应的化学方程式。

(2)、该小组同学预测SO₂与FeCl₃溶液反应的现象为溶液由黄色变成浅绿色，写出相关反应的离子方程式。

(3)、向试管B中溶液通入SO₂至饱和，溶液变成红色，静置5min后，溶液的颜色从红色慢慢变回黄色。静置9h后，溶液慢慢由黄色变为浅绿色。

①甲同学认为溶液变红的原因是通入SO₂后，Fe³⁺水解程度增大，形成Fe(OH)₃胶体。乙同学根据SO₂的性质否定了这一推论，原因是。

②丙同学取上述5min后的黄色溶液，滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀。该同学认为SO₂与Fe³⁺发生氧化还原反应。丁同学认为该结论不严谨，重新设计并进行实验，证明两者发生了氧化还原反应，写出实验方案及现象。

(4)、查阅资料：Fe³⁺能与S(IV)微粒形成红色配合物。

该小组同学分析SO₂水溶液成分，猜想可能是其中含S(IV)微粒SO₂、H₂SO₃、与Fe³⁺形成配合物而使溶液呈现红色。进行如下实验：

序号	实验	加入试剂	现象
I		2mL1mol/LNaHSO₃溶液；再滴加几滴盐酸	溶液变成红色，比(3)中溶液红色深；滴加盐酸后，溶液颜色由红色变成黄色
II		2mL1mol/LNa₂SO₃溶液	溶液变成红色，比I中溶液红色深

①a=。

②根据实验I现象，溶液中SO₂、H₂SO₃浓度增大，红色消失，说明红色物质可能与SO₂、H₂SO₃无关；，红色物质可能与 ${SO}_{3}^{2 -}$ 有关。

(5)、通过上述实验可得结论：

①SO₂与FeCl₃溶液的反应，可以发生配位反应、氧化还原反应。

②。

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时间/min	0	30	70	80	100
$n {(CO)}_{2} / mol$	1.6	l.0	0.8	0.8	0.8